DE69200211T2

DE69200211T2 - Rail fastener on a concrete slab.

Info

Publication number: DE69200211T2
Application number: DE69200211T
Authority: DE
Inventors: Gerard Vanotti
Original assignee: Vape SA
Current assignee: Vape SA
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1992-01-24
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2012-01-25
Also published as: FR2672317B1; ES2057977T3; KR0137010B1; CN1064327A; CZ30892A3; FR2672317A1; CZ280579B6; MX9200473A; KR920016661A; DK0498761T3; EP0498761A2; EP0498761B1; JPH04309601A; DE69200211D1; ATE107982T1; CN1042249C; EP0498761A3

Abstract

Device for fixing a rail (6) onto a concrete slab (7) comprising a metal bearing plate (2) fixed onto a metal base (1) with the interposition of a resilient sleeper-pad (3), by means of clamps (4, 5) which are tensioned by rotation on an inclined plane (18, 19) and which simultaneously fix the rail onto the metal bearing plate (2) and the metal bearing plate onto the base (1). The fixing is thus carried out with a minimum of parts. According to a preferred embodiment, the clamps bear on posts (14, 15) of the base. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung einer Schiene auf einer Betonfliesse, ohne Ballast, mit einem Metallsattel, der eine Senkung zur Aufnahme der Schiene aufweist und auf einer elastischen Sohle ruht, welche selbst auf einem Metallunterteil ruht, das auf dem Beton ruht, mit eventuell dazwischen eine isolierende Sohle, mit Befestigungsmittel des Unterteils auf dem Beton, Befestigungsmittel des Metallsattels auf dem Unterteil und Befestigungsmittel der Schiene auf dem Sattel.The present invention relates to a device for fastening a rail to a concrete slab, without ballast, with a metal saddle having a recess for receiving the rail and resting on an elastic sole which itself rests on a metal base resting on the concrete, with an insulating sole possibly interposed therebetween, with means for fastening the base to the concrete, means for fastening the metal saddle to the base and means for fastening the rail to the saddle.

Das Auslegen von Eisenbahnen ohne Ballast, auf einem Pfahlrost oder auf Betonfliessen, ist eine Technik, die sich im Brückenbau und im Tunnelbau verbreitet, weil sie es erlaubt, die Gesamthöhe der Eisenbahn stark zu reduzieren, wodurch grosse Einsparungen erzielt werden, welche in weitem die zusätzlichen Kosten, die mit der Verwendung dieser Technik verbunden sind, kompensieren. Auf Brücken ist das Auslegen von Eisenbahnen ohne Ballast oft die einzige Lösung, die es erlaubt, den Erfordernissen des Längsprofils der Bahnund der Strassenbreite, Flusstrassenbreite oder Eisenbahnbreite, die unter der Brücke frei liegen müssen, gerecht zu werden. In Tunnels verbessert eine solche Technik die Sicherheit durch Verminderung der Unterhaltsarbeiten.Laying railway tracks without ballast, on a pile grid or on concrete tiles, is a technique that is becoming widespread in bridge and tunnel construction because it allows the overall height of the railway to be reduced significantly, thus achieving significant savings that far outweigh the additional costs associated with the use of this technique. On bridges, laying railway tracks without ballast is often the only solution that allows the requirements of the longitudinal profile of the railway and the width of the road, river or railway line that must be exposed under the bridge to be met. In tunnels, such a technique improves safety by reducing maintenance work.

In der Veröffentlichung der SNCF "LES POSES DE VOIE SANS BALLAST" ("DAS AUSLEGEN VON BAHNEN OHNE BALLAST") von M.R. SAUVAGE und M. J. ERIEAU wird, unter der Bezeichnung Vorrichtung des Typs D genannt "Monaco- Typ", eine Vorrichtung der eingangs genannten Art beschrieben, in welcher die Befestigungsmittel des metallischen Sattels auf dem Unterteil aus Heftzwingen bestehen, die mittels Spezialhakenbolzen befestigt sind, welche sich in eine Lagerung des Unterteils einhaken, während die Befestigungsmittel der Schiene auf dem Metallsattel ebenfalls aus starren Heftzwingen bestehen, die mittels Bolzen festgedreht werden, deren Kopf durch eine Viertelumdrehung sich in eine Lagerung einlagert, welche sich auf der unteren Seite des Sattels befindet und aus elastischen Untertellern bestehen.In the SNCF publication "LES POSES DE VOIE SANS BALLAST"("LAYING RAILWAYS WITHOUT BALLAST") by MR SAUVAGE and MJ ERIEAU, a device of the type mentioned above is described under the designation "Monaco type" device, in which the fastening means of the metal saddle on the base consist of clamps. which are fastened by means of special hook bolts which hook into a bearing on the lower part, while the fastening means of the rail on the metal saddle also consist of rigid clamps which are tightened by means of bolts whose head, by turning a quarter turn, is inserted into a bearing located on the lower side of the saddle and consist of elastic saucers.

In derselben Veröffentlichung werden Vorrichtungen ohne Netallunterteil beschrieben, in welchen die elastische Sohle direkt auf dem Beton ruht. Diese Vorrichtungen weisen jedoch eine grössere seitliche Biegsamkeit auf als die "Monaco"-Vorrichtung und sind deshalb nur für Geradstrecken und Kurven mit einem Radius grösser als 500 m geeignet.The same publication describes devices without a metal base, in which the elastic sole rests directly on the concrete. However, these devices have greater lateral flexibility than the "Monaco" device and are therefore only suitable for straight sections and curves with a radius greater than 500 m.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Vereinfachung der bekannten Vorrichtungen mit metallischen Unterteilen und Satteln, indem jedoch die elastischen Eigenschaften der Befestigung, insbesondere der dynamische Bahnmodulus erhalten oder sogar verbessert werden.The present invention aims to simplify the known devices with metallic bases and saddles, while maintaining or even improving the elastic properties of the fastening, in particular the dynamic path modulus.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel des Sattels auf dem Unterteil und die Befestigungsmittel der Schiene auf dem Sattel gemeinsam sind und aus an sich bekannten Flanschen bestehen, die aus einer Stange, welche einen vertikalen geraden Abschnitt mit einer Ferse, die sich am Unterteil einhängt, ein gebogenes, gewelltes, federndes Teil, dessen Ende den Schienenfuss einklemmt, nachdem es durch Drehung auf einer Rampe des Sattels gespannt worden ist, und einen Zwischenpunkt, der auf dem Unterteil aufliegt und im wesentlichen dem auf dem Schienenfuss auf liegenden Ende entgegengesetzt liegt, aufweist, gebildet sind.The device according to the invention is characterized in that the means of fastening the saddle to the base and the means of fastening the rail to the saddle are common and consist of flanges known per se, which are formed by a rod having a vertical straight section with a heel which hooks onto the base, a curved, corrugated, springy part, the end of which clamps the rail foot after it has been tensioned by rotation on a ramp of the saddle, and an intermediate point which rests on the base and is located substantially opposite the end resting on the rail foot.

Ein solcher Flansch ist in dem Patent EP 0 373 099 der Anmelderin beschrieben. Diese Flansche sind andererseits unter dem eingetragenen Warenzeichen SYRESCA im Handel.Such a flange is described in the applicant's patent EP 0 373 099. These flanges are also sold under the registered trademark SYRESCA.

Zwei Flansche genügen also, um den metallischen Sattel auf das Unterteil und die Schiene auf dem metallischen Sattel zu befestigen, während in der vorbekannten Vorrichtung sechzehn Elemente notwendig sind, ohne die zusätzlichen, elastischen Scheiben miteinzurechnen.Two flanges are therefore sufficient to fix the metal saddle to the base and the rail to the metal saddle, whereas in the previously known device sixteen elements are necessary, without taking into account the additional elastic discs.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stützt sich der Zwischenauflagepunkt jedes Befestigungsflansches auf einen Pfeiler, der mit dem Unterteil fest verbunden ist und die elastische Sohle und den metallischen Sattel durchquert, sodass die Zwischenaufstützung des Flansches nicht den vertikalen Bewegungen des Sattels unterliegt, die von den vertikalen Vibrationen beim Durchfahren eines Zuges erfolgen, wobei diese Bewegungen dazu tendieren würden, den Zwischenaufstützpunkt vom Sattel zu entfernen, wenn der Flansch sich auf den Sattel stützen würde.According to a preferred embodiment of the invention, the intermediate support point of each fastening flange rests on a pillar which is integral with the base and passes through the elastic sole and the metal saddle, so that the intermediate support of the flange is not subject to the vertical movements of the saddle caused by the vertical vibrations when a train passes through, which movements would tend to move the intermediate support point away from the saddle if the flange were to rest on the saddle.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die elastische Sohle auf beiden Seiten ausgehöhlt, wobei die Aushöhlungen in solcher Weise angeordnet sind, dass die elastische Sohle im mittleren Bereich ihrer Dicke quer zur Schiene eine Kontinuität aufweist, ausser an den Stellen, die durch die Träger des Unterteils durchquert werden, um eine vertikale Dämpfung zu erreichen und zugleich einen hohen Widerstand gegen die horizontalen Scherspannungen besitzen.According to a preferred embodiment of the invention, the elastic sole is hollowed out on both sides, the hollows being arranged in such a way that the elastic sole has continuity in the middle part of its thickness transverse to the rail, except at the points crossed by the supports of the base, in order to achieve vertical damping and at the same time have a high resistance to horizontal shear stresses.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäss der Erfindung wird jetzt anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben;An embodiment of the device according to the invention will now be described with reference to the accompanying drawings;

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt gemäss I-I der Figur 2;Figure 1 shows a longitudinal section according to I-I of Figure 2;

Figur 2 ist eine Flachansicht;Figure 2 is a flat view;

Figur 3 ist eine Flachansicht einer anderen Ausführungsform der elastischen Sohle;Figure 3 is a flat view of another embodiment of the elastic sole;

Figur 4 ist ein Schnitt gemäss IV-IV der Figur 3.Figure 4 is a section according to IV-IV of Figure 3.

Die auf Figuren 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht wesentlich aus einem metallischen Unterteil 1 mit rechteckiger Form, einem metallischen Sattel 2, einem Zwischensattel 3 aus Gummi und zwei Flanschen 4 und 5, die gleichzeitig eine Schiene 6 auf dem Sattel 2 und diesen Sattel auf dem Unterteil 1 festhalten.The device shown in Figures 1 and 2 consists essentially of a metal base 1 with a rectangular shape, a metal saddle 2, an intermediate saddle 3 made of rubber and two flanges 4 and 5 which simultaneously hold a rail 6 on the saddle 2 and this saddle on the base 1.

Das Unterteil 1 ist auf einer Betonfliesse 7 befestigt, mittels zweier Schienenschrauben 9 und 10, die in im Beton eingelegte Hülsen 11 und 12 geschraubt sind, unter Zwischenlagerung einer isolierenden Sohle 8. Die Schienenschrauben 9 und 10 sowie die Hülsen 11 und 12 bilden das Verfahren PLASTIRAIL (eingetragenes Warenzeichen), so wie es im Patent FR 2 636 685 beschrieben ist.The base 1 is fixed to a concrete slab 7 by means of two rail screws 9 and 10 screwed into sleeves 11 and 12 embedded in the concrete, with an insulating base 8 interposed between them. The rail screws 9 and 10 and the sleeves 11 and 12 constitute the PLASTIRAIL process (registered trademark) as described in patent FR 2 636 685.

Die obere Fläche des Unterteils 1 weist eine seitlich schräge Senkung 13 auf, wobei die dargestellte Vorrichtung dazu bestimmt ist, eine Schiene in einer Kurve zu befestigen. Die elastische Sohle 3 wird seitlich durch die Ränder dieser Senkung gehalten.The upper surface of the base 1 has a laterally inclined depression 13, the device shown being intended for fastening a rail in a curve. The elastic sole 3 is latively held by the edges of this depression.

Die Flansche 4 und 5 sind SYRESCA-Flansche (eingetragenes Warenzeichen) und sind in dem Patent EP- 0 373 099 beschrieben. Der Flansch 4 hat einen geraden Teil 41, eine Ferse 42 an seinem unteren Ende, ein oberes Teil 43 in Form einer gewellten Feder, deren Ende 44 auf die Ferse der Schiene 6 drückt, mit einem niederen Zwischenstützpunkt 45, der sich auf eine Kolonne 14 des Unterteils 1 stützt, wobei die Kolonne die elastische Sohle 3 und den Sattel 2 durchquert. Der Flansch 5 ist mit dem Flansch 4 identisch; die entsprechenden Teile werden mit 51 bis 55 bezeichnet. Die Zwischenaufstützung 55 stützt sich auf eine zweite Kolonne 15 des Unterteils 1. Dieses Unterteil 1 besitzt längliche Löcher 16 und 7, um die Fersen 42 und 52 der Flansche durchzulassen beim Einsetzen. Der metallische Sattel 2 weist zwei Rampen 18 und 19 auf, die sich jeweils auf beiden Seiten der Kolonnen 14 und 15 erstrecken und deren oberes Ende in derselben Höhe liegt wie der Schienenfuss 6. Diese Rampen dienen zum Spannen der Flansche, sowie es im Patent EP 0 373 099 beschrieben wird. Der Metallsattel 2 hat ausserdem zwei Plattformen 22 und 23, die parallel zur Basis des Sattels liegen, auf der selben Höhe wie die Kolonnen 14 und 15 und die als Stütze den Zwischenaufstützpunkten 45 und 55 dienen, wenn die Flansche 4 und 5 gedreht werden. Der Sattel 2 weist ebenfalls eine Senkung 20 auf, in welche der Schienenfuss kommt, mit dazwischen eine Sohle 21 aus Kunststoff, die sich auf jeder Seite des Schienenfusses nach oben erstreckt.The flanges 4 and 5 are SYRESCA flanges (registered trademark) and are described in the patent EP-0 373 099. The flange 4 has a straight part 41, a heel 42 at its lower end, an upper part 43 in the form of a corrugated spring, the end 44 of which presses on the heel of the rail 6, with a low intermediate support point 45 resting on a column 14 of the base 1, the column passing through the elastic sole 3 and the saddle 2. The flange 5 is identical to the flange 4; the corresponding Parts are designated 51 to 55. The intermediate support 55 rests on a second column 15 of the base 1. This base 1 has elongated holes 16 and 7 to allow the heels 42 and 52 of the flanges to pass through during insertion. The metal saddle 2 has two ramps 18 and 19 which extend on either side of the columns 14 and 15 and whose upper end is at the same height as the rail foot 6. These ramps serve to tighten the flanges, as described in patent EP 0 373 099. The metal saddle 2 also has two platforms 22 and 23 which are parallel to the base of the saddle, at the same height as the columns 14 and 15 and which serve to support the intermediate support points 45 and 55 when the flanges 4 and 5 are rotated. The saddle 2 also has a depression 20 into which the rail foot comes, with a sole 21 made of plastic in between, which extends upwards on each side of the rail foot.

Exzentrische Einstellscheiben 24 und 25 erlauben es, die Position des Unterteils 1 auf der Betonfliesse einzustellen. Als Variante könnte man ebenfalls zwei Paare länglicher Löcher vorsehen.Eccentric adjusting discs 24 and 25 allow the position of the lower part 1 on the concrete slab to be adjusted. As a variant, two pairs of elongated holes could also be provided.

Die Flansche 4 und 5 werden so eingesetzt, wie es im Patent EP 0 373 099 beschrieben wird, das heisst in einer Stellung, die um 180º gegenüber der dargestellten Stellung gedreht ist. Sie werden dann leicht gedreht, um ihre Ferse in das Unterteil einzuhängen, mit einer gewissen Spannung wegen dem Nachobenkommen der Enden 44 und 54 der Flansche auf den Rampen 18 und 19 und dem Komprimieren der elastischen Sohle 3. Man erhält so einen Zusammenbau der aus dem Unterteil 1, der elastischen Sohle 3, dem Sattel 2 und den Flanschen 4 und 5 besteht; dieser Zusammenbau kann wie ein Einzelstück gehandhabt und transportiert werden. Nach seinem Befestigen auf der Betonplatte mittels der Schienenschrauben 9 und 10 wird die Schiene 6 an ihren Platz gesetzt und durch Drehung der Flansche 4 und 5 befestigt. Nach der Lagerung der Schiene ist ein millimetergenaues seitliches Einstellen möglich mittels Einstellkeilen 36 und 37 aus Kunststoff.The flanges 4 and 5 are inserted as described in patent EP 0 373 099, i.e. in a position rotated by 180º with respect to the position shown. They are then rotated slightly to hook their heel into the base, with a certain tension due to the rise of the ends 44 and 54 of the flanges on the ramps 18 and 19 and the compression of the elastic sole 3. An assembly is thus obtained consisting of the base 1, the elastic sole 3, the saddle 2 and the flanges 4 and 5; this assembly can be handled and transported as a single piece. After After it has been attached to the concrete slab using the rail screws 9 and 10, the rail 6 is put into place and secured by turning the flanges 4 and 5. After the rail has been stored, it can be adjusted laterally with millimetre precision using plastic adjustment wedges 36 and 37.

Die elastische Sohle 3 kann mehrere Strukturen aufweisen. Eine bevorzugte Struktur ist auf den Figuren 3 und 4 dargestellt. Die dargestellte Sohle ist ausgehöhlt, das heisst sie hat auf ihren beiden Flächen Aushöhlungen oder Löcher, die wesentlich rechteckig sind und drei verschiedene Grössen 26, 27, 28, 29 und 30 aufweisen. Die Aushöhlungen 29 und 30 sind länglich, quer zur Schienenrichtung. Die Sohle besitzt Ausschnitte 31, 32, 33, 34, um die Kolonnen 14 und 15 und die Flansche durchzulassen. Die Sohle besitzt folglich einen kontinuierlichen Kern 35, ausser an den Stellen der Ausschnitte. Dieser Kern gibt der Sohle einen guten Widerstand gegen die Scherspannungen, die sich parallel zur Sohle ausüben, während die Aushöhlungen der beiden Flächen eine gute Dämpfung gegenüber den vertikalen Vibrationen ergeben. Dies entspricht den Anforderungen.The elastic sole 3 can have several structures. A preferred structure is shown in Figures 3 and 4. The sole shown is hollow, that is to say it has on both of its faces cavities or holes which are essentially rectangular and have three different sizes 26, 27, 28, 29 and 30. The cavities 29 and 30 are elongated, transverse to the direction of the rail. The sole has cutouts 31, 32, 33, 34 to allow the columns 14 and 15 and the flanges to pass through. The sole therefore has a continuous core 35, except at the locations of the cutouts. This core gives the sole good resistance to the shear stresses exerted parallel to the sole, while the cavities of the two faces provide good damping against vertical vibrations. This meets the requirements.

Die obere Fläche des Unterteils 1 wird selbstverständlich flach sein oder eine andere Neigung aufweisen, je nachdem die Vorrichtung dazu bestimmt ist, Schienen in einem geraden Teil oder in einer Kurve zu befestigen.The upper surface of the base 1 will of course be flat or have a different inclination, depending on whether the device is intended to fix rails in a straight section or in a curve.

Claims

1. Device for fastening a rail to a concrete slab (7), without ballast, comprising a metal saddle (2) having a recess for receiving the rail and resting on an elastic sole (3) which itself rests on a metal base (1) resting on the concrete, with means (9, 10) for fastening the base to the concrete, means for fastening the metal saddle to the base and means for fastening the rail to the saddle, characterized in that the means for fastening the saddle to the base and the means for fastening the rail to the saddle are common and consist of flanges (4, 5) known per se, which consist of a rod having a vertical straight section (41, 51) with a heel (42, 52) which hooks onto the base, a curved, corrugated, resilient part, the end of which clamps the foot of the rail after being pushed through Rotation on a ramp (18, 19) of the saddle and has an intermediate point (45, 55) which rests on the lower part and is located essentially opposite the end resting on the rail foot.

2. Fastening device according to claim 1, characterized in that said intermediate support point (45, 55) of the respective flanges rests on a support (14, 15) which is fixed to the base and penetrates the elastic sole and the metal saddle.

3. Fastening device according to claim 2, characterized in that the elastic sole is hollowed out on both sides, the hollows (26 to 30) being arranged in such a way that the elastic sole, in the middle part of its thickness, exists in continuity transversely to the rail, except at the points crossed by the supports of the base on which the fastening flanges rest.

4. Fastening device according to one of claims 2 or 3, characterized in that it comprises adjustment wedges (36, 37) made of plastic, for inserting between the metal saddle 2 and the mentioned supports (14, 15) after the rail has been placed.